SU1691760A1

SU1691760A1 - Measuring converter

Info

Publication number: SU1691760A1
Application number: SU894695406A
Authority: SU
Inventors: Арнольд Павлович Харламов; Евгений Николаевич Ежов
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Конструкторский Институт По Оборудованию Для Шинной Промышленности
Priority date: 1989-05-29
Filing date: 1989-05-29
Publication date: 1991-11-15

Description

1one

(21)4695406/21 (22) 29.05.89 (46)15.11.91.Бюл. №42(21) 4695406/21 (22) 05/29/89 (46) 11/15/91. Byul. №42

(71)Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт по оборудованию дл шинной промышленности(71) All-Union Research and Design Institute for Tire Industry

(72)А.П.Харламов и Е.Н.Ежов (53)621.382(088.8)(72) A.P. Kharlamov and E.N.Ezhov (53) 621.382 (088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР № 800894,кл. G 01 R 19/00, 1981. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(56) USSR author's certificate No. 800894, cl. G 01 R 19/00, 1981. (54) MEASURING CONVERTER

(57) Изобретение относитс к электроизмерительной технике. Цель - повышение точности измерений и увеличение чувствительности . На внутренней скобе магнито- провода размещена подмагничивающа обмотка, котора запитана от источника переменного тока, состо щего из задающих генераторов гармонических колебаний синусоидальной формы, сумматора аналоговых сигналов на резисторах и операционном усилителе, усилителе мощности и конденсаторе. 4 ил.(57) The invention relates to electrical measuring equipment. The goal is to increase measurement accuracy and increase sensitivity. On the internal bracket of the magnetic conductor there is a bias winding, which is powered from an alternating current source, consisting of master oscillators of sinusoidal shape, an adder of analog signals on resistors and an operational amplifier, a power amplifier and a capacitor. 4 il.

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и предназначено дл использовани при контроле посто нного тока, в частности, в системах регулировани дл реализации обратной св зи по току с гальваническим разделением цепей.The invention relates to electrical measuring equipment and is intended for use in the control of direct current, in particular, in control systems for implementing current feedback with galvanic separation of circuits.

Цель изобретени - повышение точности измерени и увеличение чувствительности .The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and increase the sensitivity.

На фиг. 1 изображен измерительный преобразователь; нз фиг.2 - принципиальна электрическа схема измерительного преобразовател ; на фиг.З - результирующа зависимость выходного напр жени устройства от магнитодвижущей силы, создаваемой входной обмоткой; на фиг.4 - электрическа , функциональна схема источника переменного тока с модулированным сигналом от сложени двух гармонических колебаний.FIG. 1 shows a measuring transducer; Fig. 2 is a circuit diagram of a measuring converter; FIG. 3 shows the resultant dependence of the output voltage of the device on the magnetomotive force generated by the input winding; 4 is an electrical, functional circuit of an AC power source with a modulated signal from the addition of two harmonic oscillations.

Измерительный преобразователь содержит магнитопровод, состо щий из двух скоб, образующих замкнутый контур 1 и 2 (фиг.1). Внутренн скоба имеет скошенныеThe measuring transducer contains a magnetic core consisting of two brackets forming a closed circuit 1 and 2 (Fig. 1). Internal bracket has beveled

кра 3 и с внешней скобой образует зазоры(/)edge 3 and with an external bracket forms gaps (/)

4 и 5. В этих зазорах расположены магнито-f4 and 5. In these gaps are located magneto-f

диоды 6 и 7. Между скобами расположеныj ™diodes 6 and 7. Between brackets are located j ™

два керамических посто нных магнита 8 и 9,Ј соприкасающиес одноименными полюсами с каждой из пластин.two ceramic permanent magnets 8 and 9, Ј in contact with like poles from each of the plates.

На средней части внутренней скобы размещена подмагничивающа обмотка 10. 45A biasing winding 10 is placed on the middle part of the inner bracket. 45

Входна обмотка 11 вл етс силовым проводом, по которой идет измер емый ток. 4J Магнитодиоды подпа ны к пластине 12 из Q фольгированного стеклотекстолита, на ко- Ј торой выполнена входна часть схемы (фиг.2). Проводники изолируютс пластиной 13 из текстолита.The input winding 11 is a power wire through which the measured current flows. 4J The magnetodiodes are fed to the plate 12 of the Q foil-clad fiberglass plastic, on which the input part of the circuit is made (Fig. 2). The conductors are insulated with PCB plate 13.

Магнитодиоды соедин ютс последовательно (фиг. 2Ги через подстроечные резисторы 14 и 15 подключаютс к источнику двупол рного напр жени . К этому же источнику подключен усилитель 16, вход которого соединен со средней точкой маг- нитодиодов через резистор 17. Резисторы 17-19 определ ют коэффициент усилени Magnet diodes are connected in series (Fig. 2Gi through trimmers 14 and 15 are connected to a two-pole voltage source. Amplifier 16 is connected to the same source, its input is connected to the midpoint of the magnetodiodes via resistor 17. Resistors 17-19 determine the factor gain

усилител . Конденсатор 20 шунтирует переменную составл ющую тока.booster. Capacitor 20 bypasses the variable component of the current.

Подмагничивающа обмотка 10 ззпита- на от источника переменного тока, состо щего из задающих генераторов 21 и 22 гармонических колебаний синусоидальной формы сумматора аналоговых сигналов, выполненного на резисторах 23-25 и операционном усилителе 26, усилител 27 мощности м конденсатора 28. Выходы генераторов со- единены с сумматором аналоговых сигналов . Выход сумматора соединен с усилителем 27 мощности. Выход усилител 27 через конденсатор 28 соединен с подмаг- ничивающей обмоткой.The bias winding 10 of the zzpitan from the AC source, consisting of master oscillators 21 and 22 of a sinusoidal oscillation form of an adder of analog signals, made on resistors 23-25 and an operational amplifier 26, amplifier 27 of a capacitor 28 m with adder analog signals. The output of the adder is connected to the amplifier 27 power. The output of the amplifier 27 is connected via a capacitor 28 with a bias winding.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном состо нии при отсутствии тока во входной обмотке 11 магнитный поток состоит из двух составл ющих - пере- менной и посто нной. Переменна составл юща определ етс магнитодвижущей силой подмагничивающей обмотки, а посто нна - намагничивающей силой посто нных магнитов. Магнитный поток, за- мыка сь через скошенные концы 3 скобы 2, развивает в зазоре заданную индукцию,In the initial state, in the absence of current in the input winding 11, the magnetic flux consists of two components — a variable and a constant. The variable component is determined by the magnetomotive force of the magnetizing winding, and the constant by the magnetizing force of the permanent magnets. The magnetic flux, closed at the beveled ends of the 3 brackets 2, develops a given induction in the gap,

Магнитодиоды под вли нием магнитного пол мен ют внутреннее сопротивление, в результате величина магнитной индукции преобразуетс в идентичный электрический сигнал. Переменна составл юща сигнала замыкаетс через конденсатор 20, а посто нна составл юща равна нулю. Учитыва , что параметры магнитодиодов могут отли- чатьс , последовательно с ними включены подстроечные резисторы.Magnetic diodes under the influence of a magnetic field change the internal resistance, as a result, the magnitude of the magnetic induction is converted into an identical electrical signal. The variable component of the signal is closed through the capacitor 20, and the constant component is zero. Taking into account that the parameters of the magnetic diodes may differ, the trimming resistors are connected in series with them.

При по влении тока во входной обмотке наблюдаетс увеличение магнитной индук- ции а одном зазоре и уменьшение в другом, Сопротивление одного магнитодиода yni- личмваетс , а другого уменьшаетс . В результате в точке соединени магнитодиодов по вл етс разность потенциалов определенной пол рности по отношению к нулево- му проводу. При изменении направлени тока во входной обмотке 11 магнитное поле сменит направление, картина изменени сопротивлений магнитодиодов 6 и 7 будет обратна . .When current appears in the input winding, an increase in the magnetic induction is observed in one gap and a decrease in the other. The resistance of one magnetodiode is yn ix, and the other decreases. As a result, a potential difference of a certain polarity with respect to the zero wire appears at the junction point of the magnetic diodes. When changing the direction of the current in the input winding 11, the magnetic field will change direction, the picture of the change in resistance of the magnetic diodes 6 and 7 will be reversed. .

Разность потенциалов, фиксируема усилителем 16, сменит пол рность. Характер результирующей зависимости исходного напр жени устройства Увых. от магнитодвижущей силы F входной обмотки, создаваемой контролируемым током, имеет вид, показанный на фиг.З.The potential difference fixed by the amplifier 16 will change the polarity. The nature of the resulting dependence of the initial voltage of the device Uvi. from the magnetomotive force F of the input winding created by the controlled current, has the form shown in FIG.

Схема источника (фиг.4) состоит из двух задающих генераторов 21 и 22 гармонических колебаний синусоидальной формы. Если система измерени допускает использование частоты колебаний 50 Гц, то в качестве одного из задающих генераторов можно использовать сеть переменного тока . Частота колебаний сигнала генератора выбираетс из услови , чтобы разность частот была в три раза или более меньше, чем исходные гармонические сигналы. Дл получени модулированного сигнала, исходные f гармонические сигналы суммируютс на сумматоре, состо щем из операционного усилител 26 и резисторов 23-25.The source circuit (figure 4) consists of two master oscillators 21 and 22 of sinusoidal harmonic oscillations. If the measurement system permits the use of an oscillation frequency of 50 Hz, then an alternating current network can be used as one of the master oscillators. The oscillation frequency of the generator signal is selected from the condition that the frequency difference is three times or more less than the original harmonic signals. To obtain a modulated signal, the initial f harmonic signals are summed over an adder consisting of an operational amplifier 26 and resistors 23-25.

Использование двух гармонических колебаний обеспечивает получение модулированного сигнала с переменной амплитудой тока. Амплитуда тока мен етс от суммы амплитуд исходных сигналов до их разности , т.е. до нул . Несуща частота модулиро- ванного сигнала равна средней арифметической величине от исходных частот гармонических сигналов. Частота изменени амплитуды тока равна разности частот гармонических сигналов. Модулированный сигнал усиливаетс в усилителе 27 мощности и подаетс через конденсатор 28 на дополнительную обмотку датчика.Using two harmonic oscillations provides a modulated signal with a variable amplitude of current. The current amplitude varies from the sum of the amplitudes of the source signals to their difference, i.e. to zero. The carrier frequency of the modulated signal is equal to the arithmetic average of the original frequencies of the harmonic signals. The frequency of change of the current amplitude is equal to the frequency difference of the harmonic signals. The modulated signal is amplified in the power amplifier 27 and fed through a capacitor 28 to an additional sensor winding.

Конденсатор служит дл компенсации реактивной нагрузки индуктивности дополнительной обмотки, что увеличивает коэффициент полезного действи источника переменного тока, уменьшает потребл емый ток и устран ет посто нную составл ющую тока усилител мощности.The capacitor serves to compensate for the reactive load of the inductance of the additional winding, which increases the efficiency of the alternating current source, reduces the current consumption and eliminates the constant component of the current of the power amplifier.

Claims

Invention Formula

A measuring transducer containing a magnetic core, an input winding, two ceramic permanent magnets, two magnetic diodes, which are located in the gaps of the magnetic circuit, characterized in that, in order to improve measurement accuracy and increase sensitivity, a magnetic winding and an alternating current source are introduced into it. The magnetic core is made in the form of internal and external brackets forming a closed loop, the permanent magnets are located between the brackets, and the AC source is made in the form of two generators armonicheskih sinusoidal signals which through the analog adder connected to the power amplifier and the power amplifier through a coupling capacitor connected to the conductive winding podmagnichivzyu-.

I /

.04 (3

Vitil Utvttt

& m. 3

T

+

tf

one

Jcr

/ li

ift

/ i / awl

4